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    [技术]傅里叶变换设置——实例讨论 [复制链接]

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    离线infotek
    科学家
     
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    光币
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    光券
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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2025-10-27
    1. 摘要 'z.: e+Q_  
    eED@Z/~6  
    VirtualLab Fusion包含了多种场求解器和函数。它们可以在空间(x)域或空间频率(k)域工作。为了将不同的求解器和函数简建立连接，实现复杂系统的建模，x域和k域之间的转换是至关重要的一步。 在本文中，我们将通过不同实例的讨论来示范如何对VirtualLab Fusion中有三种傅里叶变换算法进行设置。 6EeK5XLf,  
    t9yjfyk9W  
           A(<"oAe|  
    4`mF6%UC  
    2. 三种傅里叶变换 =u^{Jvl[  
    A(#4$}!n5  
    [hT|]|fJS;  
     快速傅里叶变换(FFT) 0`L>t  
    - 对于不同数值计算，一种标准而高效的算法。 F;,LY:s|Z  
     半解析傅里叶变换(SFT) 'K0=FPB/@  
    - 一种无需近似的高效重构。 IhYTK%^96  
    - 二次相的解析处理，类似chirp-z变换。 y$n`+%_  
    - 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 27, 15335-15350 (2019) xf?6_=  
     逐点傅里叶变换(PSF) 9uL="z$\  
    - 受静态相位理论启发的一种近似方法，但采用纯粹的数学形式来表达。 mI$3[ #+  
    - 对强波前相位是一种高效而精准的方法。 Q[M?LNE`  
    - 了解更多Z. Wang, et al., Opt. Express 28, 10552-10571 (2020) JG=U@I]  
     aAX(M=3  
    pd1V8PZSG  
       )K+ Tvx3(m  
    3. 每个元件的设置 EhBYmc" &  
    z2GT9  
    4Nx]*\\  
     傅立叶变换设置 %!;6h^@  
    - 对于每个元件和探测器，都可以使用 “傅立叶变换”选项卡。 tLzX L *  
    - VirtualLab Fusion自动选择所有激活的傅立叶变换选项；不选择未激活的选项。 o/U"'FP  
    - 傅立叶变换的组合影响自由空间中向前传播过程的建模。(这意味着不仅适用于元件前面的自由空间——它也适用于具有复杂通道配置的情况) h5.>};"@ '  
     h'_@  
     D`G ;kp  
       ayb fBC  
    4. 每个元件的设置 l"-F<^ U  
    eT|"6WJ:{  
     傅里叶变换设置 y s3&$G  
    JTxHM?/G  
               c G`R\ $  
      ]5=C3Y  
    5. 默认的傅里叶变换设置 o|v_+<zD!  
    dgIEc]#pH  
    )|`# BC  
    光源模式和探测器的设置 w53+k\.  
    - 对于光源模式和探测器，默认情况下将激活所有三个傅里叶变换选项。 #CaT0#v  
    - 在特殊情况下，对于光源模式或探测器而言，衍射可能无关紧要。 我们将在下面的示例#1和示例#3中讨论这种情况。 kZsat4r  
    JlF$|y,gV,  
     9mT;> mE  
      iw$n*1M  
    6. 特殊情况 xfE:r:  
         AxOn~fZ!  
    ^j1WF[GiSO  
     多表面元件 h!"| Q"18  
    - 对下列情况应当特别考虑 PJCRvs|X  
    •透镜系统元件 }4; \sY  
    •球面透镜元件 Vf'r6Rf  
    - 此类组件可以理解为 ft"B,  
    •一组曲面元件，以及 >$.lM~k  
    •之间有一些自由空间 UUlrfur~  
    - 傅立叶变换选项也会影响介于两者之间的自由空间传播。 Q0}Sju+HX  
    f_&bwfbo  
     S$Cht6m  
    UqP %S$9  
     在k域的元件 $ +`   
    - 当元件的求解器/函数在k域中工作时，傅立叶逆变换选项不会产生任何影响 fgg;WXcT ~  
    - 这适用于以下情况 tyH*epa nw  
    •平面表面元件 !H5r+%Oo|  
    •分层介质元件 m 8Q[+_:$H  
    •光栅元件 q0oNRAvn"  
    •功能光栅元件 2 f8Cs$Opb  
    f/r@9\x  
    5F8sigr/h  
          O=HT3gp&  
    实例#1：低菲涅尔数系统中的针孔 o+H;ZGT5H  
     X\I"%6$  
    1. 实例#1：成像的光源模式 bGl5=`  
    ?E@ 9Nvr  
     *uLlf'qU]  
    查看完整的应用实例 v\Y362Xv  
     w2!5Cb2  
    2. 实例#1：系统内部包含的衍射效应 v$O%U[e<  
    nJ.<yrzi  
    W6&s_ (  
    =)B@`"  
     `XwFH#_  
    3. 实例#1：出瞳衍射法 +,xl_,Z6  
    Kw%n;GFl'  
    p~T)Af<(  
    #gw ys  
    4. 实例#1：出瞳衍射与对比 -`mHb  
    uqhNi!;  
     -NG`mfu  
      Lh%>> Ht{  
    实例#2：用于激光导星的无焦系统 A 'Q nL  
     _?M71>3$.  
    1. 实例#2：包含所有可能的衍射 !,mv 7Yj  
    >-s\$8En'  
     n$*'J9W~  
    7R 40t3  
    查看完整的应用实例 6#/Riu%  
     7Ca+Pe}/n,  
    2. 实例#2：忽略透镜间的衍射效应 ,FvBZ.4c3=  
    [dje!5Dc(  
     hhTM-D1Ehs  
      zCdQI  
    实例#3：剪切干涉法的准直测试 fIo7R-XP  
     Z7<N<  
    1. 例#3：刻意忽略衍射 ;:JTb2xbb  
    ,[To)x5o  
     :V>M{vd  
    Yg5m=Lis  
    查看完整的应用实例 `ySmzp  
    VO|2  
     {L[n\h.4.  
    MtYi8"+<e.  
    2. 实例#3：包含衍射     E\5cb[Y  
    9/rX%  
    #tyHjk  
    P +U=/$o  
    文件信息 %&L]k>n^  
    <$WRc\}&g  
    5*=a*nD11  
     
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